بررسی رفتار ارتعاشی دال خط ریل مدفون به روش عددی

Abstract

هدف از ارایه مقاله حاضر بررسی رفتار ارتعاشی سیستم ریل مدفون در اثر اعمال بار هارمونیک است. رفتار ارتعاشی این سیستم به طورعمده تابع الاستیسیته مصالح دورگیر ریل و هندسه شیار جاگذاری آن است. بررسی مطالعات انجام شده در زمینه این سیستم نشان می‌دهد که تاکنون تأثیر این پارامترها بر ارتعاشات منتشره محیطی مشخص نشده است . به این منظور در مطالعه حاضر مدل عددی اجزاء محدود دال خط ریل مدفون با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS توسعه داده شده و نتایج آن در حالت استاتیکی با مدل ارایه شده توسط ایسولد و همکاران مقایسه و به این ترتیب مدل معتبر سازی شده است. سپس با توسعه مدل معتبرسازی شده در شرایط دینامیکی، بر روی پارامترهای هندسی شیار نشیمن ریل و مصالح الاستیک دورگیر آن به همراه دامنه بار هارمونیک و فرکانس آن، تحلیل حساسیت صورت گرفته و ارتعاشات محیطی بررسی شده است. نتایج تحلیلها نشان می دهد که مقدار مدول الاستیسیته ترکیب دورگیر، تأثیر بسزایی در میزان ارتعاشات داشته و با افزایش آن از 1 به 10 مگاپاسکال، به میزان این ارتعاشات به شدت افزوده شده است . همچنین با بررسی اثر هندسه شیار نشیمن ریل ملاحظه می شود که افزایش مساحت آن منجر به کاهش ارتعاشات منتشره در محیط اطراف می‌گردد. از سوی دیگر زمانی که دامنه بار هارمونیک اعمالی از 5/1 تن به 9 تن افزایش یابد، دسی بل ارتعاشات محیطی بیشتر شده و با افزایش فرکانس آن، مقدار این ارتعاشات کاهش می یابد. بررسی نتایج ارتعاشی نشان می دهد که این پدیده، در فرکانس 5 هرتز، بیشترین و در فرکانس 50 هرتز کمترین مقادیر را به خود اختصاص داده است. در مجموع میزان ارتعاشات دال خط مذکور در فرکانس بار اعمالی بیشتر از 60 هرتز قابل توجه ناست.